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En 2010, Martyn Irvine représente l'Irlande du Nord aux Jeux du Commonwealth à New Dehli et obtient une médaille de bronze en poursuite par équipes.
En 2012, Martyn Irvine participe aux Jeux olympiques de Londres et prend la treizième place de l'omnium.
Aux championnats du monde sur piste de 2013, à Minsk, il s'impose dans l'épreuve du scratch. Il est le premier Irlandais champion du monde de cyclisme sur piste depuis le titre de Harry Reynolds sur le mile amateur en 1896[1]. Il obtient également la médaille d'argent de la poursuite lors de ces championnats. En fin d'année 2013, il occupe la première place du classement UCI en scratch[2] et est nommé personnalité sportive nord-irlandaise de l'année par la BBC[3]. En 2014, à Cali en Colombie, il est médaillé d'argent du championnat du monde de scratch.
N'étant pas parvenu à se qualifier pour les Jeux olympiques de Rio[2], Martyn Irvine décide d'arrêter sa carrière en et devient mécanicien. Neuf mois plus tard, il décide cependant de redevenir coureur professionnel et s'engage pour la saison 2017 avec la nouvelle équipe irlandaise Aqua Blue Sport[4]. Afin de réaliser son profil dans le cadre du passeport biologique, il ne peut reprendre la compétition qu'en . Un mois plus tard, il se fracture la hanche en tombant lors de la première étape du Tour de Belgique[5]. Il revient en course fin juillet, à l'occasion de la Ride London-Surrey Classic[6]. En fin d'année, il décide pour la deuxième fois de mettre fin à sa carrière de coureur et devient directeur sportif au sein d'Aqua Blue Sport[7]. L'équipe s'arrête au cours de la saison en 2018 en raison de problèmes financiers.
Champion du monde du scratch
Médaillé d'argent de la poursuite individuelle
Médaillé de bronze de l'omnium
Médaillé de bronze de la poursuite par équipes
Champion d'Irlande du kilomètre
